小功率数控稳压直流电源设计

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1、电子线路课程设计报告设计课题：小功率数控直流电压源的设计专业班级：小组成员：2016.09〜2016.12指导教师：设计时间：小功率数控直流电压源的设计一、设计任务与要求1.要求操作方便，电压稳定度高。2.能够0到9.9v可调。3.输出电压采用数字显示，可用于要求电源精度比较高的设备。4.不能使用单片机。二、方案设计与论证对设计要求的总体分析：由于题目是数控稳压电源，并口有精确的步进值，因而不适合采用普通的串并联方式的线性稳压电源。且由于电路结构简单，集成度高，可以很容易实现的精确女的递增和递减的功能控制。由于不能使用单片机，因而只用到了数字技术中的可逆计数器，D/A转换

2、器，译码显示等电路。方案一、数控直流稳压电源共有六部分组成，其中输出电压的调节是通过“+”和“一”两个按键来操作的；步进电压精确到0.lv去控制可逆计数器分别作加，减计数；可逆技术器的二进制输岀分两路进行，一路用于驱动数字显示电路，精确显示当前输出电压值：另一路进入数模转换电路：数模转换电路将数字量按比例转换成模拟电压，然后经过射极跟随器的控制，调整输出级，使输出稳定直流电压。方案二、可逆技术器的输出是依次递增或递减的数字量，经过数模转换后变成模拟电压值。由于电压的数数值可以把输出的模拟电压经过模数转换再显示，也可以直接把数模转换前的数字量直接经译码显示。+5V稳压电源三

3、、单元电路设计与参数计算1.“+”,“-”键控制的可逆计数器的设计工作原理：此部分电路主要用两个按钮开关作为输出电压增和减的调整键，与可逆计数器的加计数CPU时钟输入端和减计数CPD时钟输入端相连，可逆计数器采用两片四位十进制同步加/减计数集成块74LS192芯片级联而成。由于要求输出电压从0V到9.9V可以调节，所以级联的两个74LS192计数器总计数范围从00000000到10011001（即0〜99）。而74LS192芯片本身为十进制可逆计数器，所以只需两块这样的芯片级联就可以达到目的。元件选择：计数器部分采用的是十进制双时钟可预置数异步复位十进制（BCD码）可逆计

4、数器74LS192芯片。与它功能相同的还有其他芯片，比较容易找至I」。这里采用TTL逻辑电路而不采用CMOS数字电路的原因是TTL逻辑电路的输入阻抗低，具用良好的抗外界电磁干扰能力，而CMOS数字电路的输入阻抗极高，很容易被外界电磁场所干扰而误动作，这也是电子技术基础“数字部分”近30年来一直在讲TTL逻辑电路路很少讲CMOS电路的原因。2.数字显示电路的设计工作原理：在数字测量仪表和各种数字系统中，都需要将数字量直观的显示出来。一方面供人们直接读取测量和运算的结果「另一方面用于监视数字系统的工作情况。因此，数字显示电路是许多数字设备不可缺少的部分。数字显示电路通常由译码

5、器、驱动器和显示器等部分组成。其中的数码的显示方式一般有三种：第一种是字型重叠式；第二种是分段式；第三种是点阵式。目前以分段式应用最为普遍，主要器件是七段发光二极管（LED）显示器。它可分为两种，一是共阳极显示器（发光二极管的阳极都接在一个公共点上）,另一是共阴极显示器（发光二极管的阳极都接在一个公共点上，使用时公共点接地）。由于前一级电路采用两级可逆计数器，且其输岀仅代表电压值代码而不是代表具体电压，故而不用考虑与D/A转换间存在的结合问题；而直接去显示，所以电压显示非常方便，直接采用两块74LS48芯片驱动显示。元件选择：与74LS48芯片功能相同的还有74LS47芯

6、片。它的引脚排列与74LS48的引脚排列一模一样，两者的功能也差不多。使用时要注意：74LS47芯片是用来驱动共阳极显示器的,74LS48芯片是用来驱动共阴极的；74LS48芯片内部有升压电阻，使用时可以直接与显示器相连，而74LS47为集电极开路输岀，使用时耍外接电阻。在使用时应注意：74LS48芯片在使用可直接驱动共阴极的LED数码管而不需外接限流屯阻。1.2.2.3D/A转换电路设计工作原理：数模转换电路采用两块DAC0832集成块，它是一个8位数/模转换电路。由于DAC0832不包含运算放大器，所以需要外接一个运算放大器相配，才构成完整的D/A转换器，低位DAC输

7、出的模拟量经过9：1分流器分流后与高位DAC输出模拟量相加后送入运放，具体实现由900欧姆和100欧姆的电阻相并联分流实现。运放将其转换成与数字端输入的数值成正比的模拟输岀电压，运放采用的是低噪声的NE5534芯片。4•调整输岀电路设计工作原理：调整输出级采用运放作射极跟随器，使调整管的输出电压精确地与D/A转换器输出电压保持一致。调整管采用大功率达林顿管，确保电路的输岀电流值达到设计要求。数控电源各部分工作所需的±15V和+5V电源由固定集成稳压器7815,7915,和7805提供，调整管所需输入电压，经简单整流，滤波即可得